RU2190914C1 - Power direction relay - Google Patents

Power direction relay Download PDF

Info

Publication number
RU2190914C1
RU2190914C1 RU2001100118A RU2001100118A RU2190914C1 RU 2190914 C1 RU2190914 C1 RU 2190914C1 RU 2001100118 A RU2001100118 A RU 2001100118A RU 2001100118 A RU2001100118 A RU 2001100118A RU 2190914 C1 RU2190914 C1 RU 2190914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
comparator
key
pulse
Prior art date
Application number
RU2001100118A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.А. Коробейников
И.А. Морозов
Original Assignee
Кубанский государственный технологический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный технологический университет filed Critical Кубанский государственный технологический университет
Priority to RU2001100118A priority Critical patent/RU2190914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190914C1 publication Critical patent/RU2190914C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: relay protective gear. SUBSTANCE: relay has voltage converter, current converter, four comparators, pulse generator, four switches, two pulse shapers, two delay circuits, two reversing counters, two memory registers, binary code shaper, two digital comparators, and 2OR gate. EFFECT: enhanced speed of response. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области релейной защиты и может применяться, в частности, для дистанционной быстродействующей защиты линий электропередачи. The invention relates to the field of relay protection and can be used, in particular, for remote high-speed protection of power lines.

Известно реле направления мощности [1], использующее аналоговый способ сравнения входных величин посредством применения формирователя модуля, включающего в себя низкочастотные фильтры, сумматора и нуль-индикатора и вследствие этого имеющее малую точность, низкое быстродействие и требует внесения изменений в конструкцию реле при необходимости изменения угла максимальной чувствительности реле. A power direction switch [1] is known that uses an analogue method of comparing input values by using a module driver, which includes low-pass filters, an adder and a zero indicator, and therefore has low accuracy, low speed, and requires changes in the design of the relay if it is necessary to change the angle maximum sensitivity of the relay.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные недостатки, используя цифровой способ сравнения входных величин по фазе в каждый полупериод их следования. Это достигается тем, что в реле дополнительно введены: четыре компаратора, четыре ключа, два формирователя импульсов, два элемента задержки, два реверсивных счетчика, генератор импульсов, два регистра памяти, формирователь двоичного кода, два цифровых компаратора, элемент 2ИЛИ, причем выход преобразователя напряжения связан со сравниваемым входом первого компаратора и с инверсным сравниваемым входом второго компаратора, выход преобразователя тока связан со сравниваемым входом третьего и с инверсным сравниваемым входом четвертого компаратора, выход первого компаратора связан с управляющим входом первого ключа, выход второго компаратора связан с управляющим входом второго ключа, выход третьего компаратора связан с управляющим входом третьего ключа, выход четвертого компаратора связан с управляющим входом четвертого ключа, выход генератора импульсов связан с рабочими входами четырех ключей, выход первого ключа связан с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а также с первым входом первого формирователя импульсов, выход второго ключа связан с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, а также с первым входом второго формирователя импульсов, выход третьего ключа связан с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, а также со вторым входом первого формирователя импульсов, выход четвертого ключа связан с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, а также со вторым входом второго формирователя импульсов, выход первого формирователя импульсов связан с записывающим входом С первого регистра памяти и через первый элемент задержки со входом сброса R первого реверсивного счетчика, выход второго формирователя импульсов связан с записывающим входом С второго регистра памяти и через второй элемент задержки со входом сброса R второго реверсивного счетчика, выход первого реверсивного счетчика связан с информационным входом D первого регистра памяти, выход второго реверсивного счетчика связан с информационным входом D второго регистра памяти, выход первого регистра памяти связан со входом А первого цифрового компаратора, выход второго регистра памяти связан со входом А второго цифрового компаратора, выход формирователя двоичного кода связан со входами В первого и второго цифровых компараторов, выход В > первого цифрового компаратора связан с первым входом элемента 2ИЛИ, выход В > второго цифрового компаратора связан со вторым входом элемента 2ИЛИ, выход элемента 2ИЛИ является выходом реле направления мощности. The present invention allows to eliminate these disadvantages using a digital method for comparing input values in phase at each half-cycle of their succession. This is achieved by the fact that the relay has additionally introduced: four comparators, four keys, two pulse shapers, two delay elements, two reversible counters, a pulse generator, two memory registers, a binary code shaper, two digital comparators, a 2 OR element, and the voltage converter output connected with the compared input of the first comparator and with the inverse compared input of the second comparator, the output of the current converter is connected with the compared input of the third and with the inverse compared input of the fourth comp the output of the first comparator is connected to the control input of the first key, the output of the second comparator is connected to the control input of the second key, the output of the third comparator is connected to the control input of the third key, the output of the fourth comparator is connected to the control input of the fourth key, the output of the pulse generator is connected to the working inputs of four keys, the output of the first key is connected to the summing input of the first reversible counter, as well as to the first input of the first pulse shaper, the output of the second key is connected to the summing the second reversible counter, as well as with the first input of the second pulse shaper, the output of the third key is connected to the subtracting input of the first reversing counter, as well as to the second input of the first pulse shaper, the fourth key output is connected to the subtracting input of the second reversing counter, as well as with the second input of the second pulse shaper, the output of the first pulse shaper is connected to the recording input C of the first memory register and through the first delay element with the reset input R of the first reversal count The output of the second pulse shaper is connected to the recording input C of the second memory register and through the second delay element to the reset input R of the second reverse counter, the output of the first reverse counter is connected to the information input D of the first memory register, the output of the second reverse counter is connected to the information input D of the second memory register, the output of the first memory register is connected to the input A of the first digital comparator, the output of the second memory register is connected to the input A of the second digital comparator, the output The binary encoder is connected to the inputs B of the first and second digital comparators, the output B> of the first digital comparator is connected to the first input of the 2 OR element, the output B> of the second digital comparator is connected to the second input of the 2 OR element, the output of the 2 OR element is the output of the power direction relay.

На фиг. 1 изображена функциональная схема реле направления мощности, на фиг.2 - временная диаграмма его работы. In FIG. 1 shows a functional diagram of the power direction switch, figure 2 is a timing diagram of its operation.

Реле содержит: преобразователь напряжения (1), преобразователь тока (2), четыре компаратора (3-6), генератор импульсов (7), четыре ключа (8-11), два формирователя импульсов (12, 15), два элемента задержки (13, 16), два реверсивных счетчика (14, 17), два регистра памяти (18, 19), формирователь двоичного кода (20), два цифровых компаратора (21, 22), элемент 2ИЛИ (23). The relay contains: a voltage converter (1), a current converter (2), four comparators (3-6), a pulse generator (7), four keys (8-11), two pulse shapers (12, 15), two delay elements ( 13, 16), two reverse counters (14, 17), two memory registers (18, 19), a binary code former (20), two digital comparators (21, 22), an OR element (23).

Реле работает следующим образом. The relay operates as follows.

Сигнал напряжения (фиг. 2, U1) поступает на преобразователь напряжения (фиг.1, 1), служащий для масштабного преобразования данного сигнала в напряжение, соответствующее входному уровню реле. Сигнал тока (фиг.2, U2) поступает на преобразователь тока (фиг.1, 2), служащий для масштабного преобразования тока в напряжение, соответствующее входному уровню реле, далее сигнал с выхода преобразователя напряжения поступает на сравниваемый вход первого компаратора (фиг. 1, 3) и на инверсный сравниваемый вход второго компаратора (фиг. 1, 4), с выхода преобразователя тока сигнал поступает на сравниваемый вход третьего компаратора (фиг.1, 5) и на инверсный сравниваемый вход четвертого компаратора (фиг. 1, 6). Компараторы соответственно формируют на своем выходе импульсы ( фиг.2, U3, U4, U5, U6), равные по длительности полуволнам сигналов, поступающих на их входы.The voltage signal (Fig. 2, U 1 ) is supplied to the voltage converter (Fig. 1, 1), which is used for large-scale conversion of this signal into a voltage corresponding to the input level of the relay. The current signal (Fig. 2, U 2 ) is supplied to the current transducer (Figs. 1, 2), which is used for large-scale conversion of current into a voltage corresponding to the input level of the relay, then the signal from the output of the voltage transformer goes to the compared input of the first comparator (Fig. 1, 3) and to the inverted compared input of the second comparator (Fig. 1, 4), from the output of the current converter, the signal goes to the compared input of the third comparator (Figs. 1, 5) and to the inverted compared input of the fourth comparator (Figs. 1, 6 ) The comparators, respectively, generate pulses at their output (Fig. 2, U 3 , U 4 , U 5 , U 6 ), equal in duration to the half-waves of the signals arriving at their inputs.

Сигналы с выходов первого, второго, третьего и четвертого компараторов поступают на управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого ключа (фиг. 1, 8-11) соответственно. На рабочие входы четырех ключей поступают импульсы с выхода генератора импульсов (фиг.1, 7). The signals from the outputs of the first, second, third and fourth comparators are fed to the control inputs of the first, second, third and fourth keys (Fig. 1, 8-11), respectively. The working inputs of the four keys receive pulses from the output of the pulse generator (Fig.1, 7).

Таким образом, на выходе ключей будут формироваться последовательности импульсов, укладывающихся во время существования импульсов, поступающих с соответствующих компараторов. Последовательность импульсов, сформированная на выходе первого ключа, поступает на суммирующий вход C1 первого реверсивного счетчика (фиг.1, 14), а также на первый вход первого формирователя импульсов (фиг. 1, 12), последовательность импульсов, сформированная на выходе второго ключа, поступает на суммирующий вход C1 второго реверсивного счетчика (фиг.1, 17), а также на первый вход второго формирователя импульсов (фиг.1, 15), последовательность импульсов, сформированная на выходе третьего ключа, поступает на вычитающий вход С2 первого реверсивного счетчика, а также на второй вход первого формирователя импульсов, последовательность импульсов, сформированная на выходе четвертого ключа, поступает на вычитающий вход С2 второго реверсивного счетчика, а также на второй вход второго формирователя импульсов.Thus, at the output of the keys, sequences of pulses will be formed, stacking during the existence of pulses from the corresponding comparators. The pulse sequence generated at the output of the first key goes to the summing input C 1 of the first reverse counter (Fig. 1, 14), as well as to the first input of the first pulse shaper (Fig. 1, 12), the pulse sequence generated at the output of the second key arrives at the summing input C 1 of the second reversible counter (Fig. 1, 17), as well as at the first input of the second pulse shaper (Fig. 1, 15), the pulse train generated at the output of the third key goes to the subtracting input C 2 of the first reverse with etchika and the second input of the first pulse shaper, a sequence of pulses formed on the fourth key output is supplied to the subtracting input C 2 of the second up-down counter and a second input of the second pulse shaper.

Первый и второй формирователи импульсов формируют на своих выходах единичные импульсы по заднему фронту каждого второго входного импульса. Реверсивные счетчики выполняют подсчет разности числа импульсов, поступивших на их входы C1 и С2. Результат разности с выходов первого (фиг.2, Ucт1) и второго (фиг. 2, Ucт2) реверсивных счетчиков поступает на информационные входы D первого (фиг. 1, 18) и второго (фиг.1, 19) регистров памяти соответственно. Единичные импульсы с выходов первого и второго формироватей импульсов поступают на входы записи С первого и второго регистров памяти соответственно, а также через первый (фиг.1, 13) и второй (фиг.1, 16) элемент задержки на входы сброса R первого и второго реверсивного счетчика соответственно.The first and second pulse shapers form single pulses at their outputs along the trailing edge of each second input pulse. Reverse counters perform the calculation of the difference in the number of pulses received at their inputs C 1 and C 2 . The result of the difference between the outputs of the first (Fig. 2, U ct1 ) and second (Fig. 2, U ct2 ) reverse counters is supplied to the information inputs D of the first (Fig. 1, 18) and second (Fig. 1, 19) memory registers, respectively . Single pulses from the outputs of the first and second pulse shaping arrive at the recording inputs From the first and second memory registers, respectively, as well as through the first (Fig. 1, 13) and second (Fig. 1, 16) delay element to the reset inputs R of the first and second reverse counter respectively.

Таким образом, в первый и второй регистры памяти записывается в двоичном виде разность фаз соответственно между положительными и отрицательными полуволнами входных сигналов напряжения и тока, а также с задержкой времени осуществляется сброс счетчиков. Сигнал с выходов первого (фиг.2, U21A) и второго (фиг. 2, U22A) регистров памяти поступает на входы А соответственно первого (фиг.1, 21) и второго (фиг.1, 22) цифровых компараторов. На входы В первого и второго цифровых компараторов с выхода формирователя двоичного кода (фиг.1, 20) поступает предельно допустимое значение разности фаз между входными величинами напряжения и тока (фиг.2, U21B, U22B). В случае превышения двоичного числа на входе В одного из цифровых компараторов над двоичным числом на его входе А, на выходе В > данного цифрового компаратора формируется импульс (фиг.2, Uвых), поступающий на один из двух входов элемента 2ИЛИ (фиг.1, 23). Выход элемента 2ИЛИ является выходом реле направления мощности.Thus, in the first and second memory registers, the phase difference is recorded in binary form, respectively, between the positive and negative half-waves of the input voltage and current signals, and also with a time delay, the counters are reset. The signal from the outputs of the first (Fig. 2, U 21A ) and second (Fig. 2, U 22A ) memory registers is supplied to the inputs A of the first (Fig. 1, 21) and second (Fig. 1, 22) digital comparators. At the inputs of the first and second digital comparators from the output of the binary code generator (Fig. 1, 20), the maximum permissible value of the phase difference between the input voltage and current values (Fig. 2, U 21B , U 22B ) is received . If the binary number at the input B of one of the digital comparators exceeds the binary number at its input A, the pulse B is generated at the output B> of this digital comparator (Fig. 2, U out ), which arrives at one of the two inputs of the 2 OR element (Fig. 1 , 23). The output of the 2OR element is the output of the power direction switch.

Таким образом, предлагаемое реле направления мощности позволяет осуществить быстрое и точное определение изменения направления потока мощности. Thus, the proposed power direction switch allows you to quickly and accurately determine the change in the direction of power flow.

Источник информации
1. Ванин В. К., Павлов Г. М. Релейная защита на элементах вычислительной техники. - Л: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1983, - 206 с.
Sourse of information
1. Vanin V. K., Pavlov G. M. Relay protection on the elements of computer technology. - L: Energoatomizdat. Leningrad branch, 1983, - 206 p.

Claims (1)

Реле направления мощности, содержащее преобразователь напряжения, преобразователь тока, отличающееся тем, что в него дополнительно введены четыре компаратора, четыре ключа, два формирователя импульсов, два элемента задержки, два реверсивных счетчика, генератор импульсов, два регистра памяти, формирователь двоичного кода, два цифровых компаратора, элемент 2ИЛИ, причем выход преобразователя напряжения связан со сравниваемым входом первого компаратора и с инверсным сравниваемым входом второго компаратора, выход преобразователя тока связан со сравниваемым входом третьего и с инверсным сравниваемым входом четвертого компаратора, выход первого компаратора связан с управляющим входом первого ключа, выход второго компаратора связан с управляющим входом второго ключа, выход третьего компаратора связан с управляющим входом третьего ключа, выход четвертого компаратора связан с управляющим входом четвертого ключа, выход генератора импульсов связан с рабочими входами четырех ключей, выход первого ключа связан с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а также с первым входом первого формирователя импульсов, выход второго ключа связан с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, а также с первым входом второго формирователя импульсов, выход третьего ключа связан с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, а также со вторым входом первого формирователя импульсов, выход четвертого ключа связан с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, а также со вторым входом второго формирователя импульсов, выход первого формирователя импульсов связан с записывающим входом С первого регистра памяти и через первый элемент задержки со входом сброса R первого реверсивного счетчика, выход второго формирователя импульсов связан с записывающим входом С второго регистра памяти и через второй элемент задержки со входом сброса R второго реверсивного счетчика, выход первого реверсивного счетчика связан с информационным входом D первого регистра памяти, выход второго реверсивного счетчика связан с информационным входом D второго регистра памяти, выход первого регистра памяти связан со входом А первого цифрового компаратора, выход второго регистра памяти связан со входом А второго цифрового компаратора, выход формирователя двоичного кода связан со входом В первого и второго цифровых компараторов, выход В > первого цифрового компаратора связан с первым входом элемента 2ИЛИ, выход В > второго цифрового компаратора связан со вторым входом элемента 2ИЛИ, выход элемента 2ИЛИ является выходом реле направления мощности. A power direction switch comprising a voltage converter, a current converter, characterized in that four comparators, four keys, two pulse shapers, two delay elements, two reversible counters, a pulse generator, two memory registers, a binary code shaper, two digital comparator, element 2 OR, and the output of the voltage converter is connected to the compared input of the first comparator and to the inverse compared input of the second comparator, the output of the current converter with the compared input of the third and with the inverse compared input of the fourth comparator, the output of the first comparator is connected to the control input of the first key, the output of the second comparator is connected to the control input of the second key, the output of the third comparator is connected to the control input of the third key, the output of the fourth comparator is connected to the control input of the fourth key, the output of the pulse generator is connected to the working inputs of the four keys, the output of the first key is connected to the summing input of the first reversible counter, as well as to by the input of the first pulse shaper, the output of the second key is connected to the summing input of the second reversible counter, as well as to the first input of the second pulse shaper, the output of the third key is connected to the subtracting input of the first reversible counter, and the second input of the fourth key is connected with the subtracting input of the second reversible counter, as well as with the second input of the second pulse shaper, the output of the first pulse shaper is connected to the recording input C of the first register memory and through the first delay element with the reset input R of the first reverse counter, the output of the second pulse shaper is connected to the recording input C of the second memory register and through the second delay element with the reset input R of the second reverse counter, the output of the first reverse counter is connected to the information input D of the first memory register, the output of the second reversible counter is connected to the information input D of the second memory register, the output of the first memory register is connected to the input A of the first digital comparator, the output the second memory register is connected to the input A of the second digital comparator, the output of the binary code generator is connected to the input B of the first and second digital comparators, the output B> of the first digital comparator is connected to the first input of the 2 OR element, the output B> of the second digital comparator is connected to the second input of the 2 OR The output of the 2OR element is the output of the power direction switch.
RU2001100118A 2001-01-03 2001-01-03 Power direction relay RU2190914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100118A RU2190914C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Power direction relay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100118A RU2190914C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Power direction relay

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190914C1 true RU2190914C1 (en) 2002-10-10

Family

ID=20244324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001100118A RU2190914C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Power direction relay

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190914C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2190914C1 (en) Power direction relay
CN1104693C (en) Arithmetic and logic unit
RU2139619C1 (en) Resistance relay
RU2144725C1 (en) Relay for modulo comparison of two electric quantities
RU2017156C1 (en) Method for measuring speed of shaft rotation and device for implementation of said method
SU868640A1 (en) Digital meter of symmetrical components of three-phase network
JP2551680B2 (en) Position detection device
SU725042A1 (en) Arrangement for determining quadrants
SU1101867A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1451611A1 (en) Threshold sensor of active current
SU1598173A2 (en) Reversible recounting device
SU1018039A1 (en) Digital phase meter
SU1272257A1 (en) Device for measuring duration of pulse signals
SU1113828A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1197081A1 (en) Photoelectric angle-to-digital converter
SU1061260A1 (en) Analog/digital converter
SU1689862A2 (en) Transducer of components of the first a c harmonic
SU1441196A1 (en) Device for measuring fraction portion of interference band
SU1275751A1 (en) Multichannel shift-to-digital converter
SU1113827A1 (en) Device for converting shaft turn angle to signal with pulse-width modulation
SU1264170A1 (en) Differentiating device
SU1254584A1 (en) High-speed analog-to-digital converter
SU1325700A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1029193A1 (en) Hybrid computing device
SU942092A1 (en) Displacement-to-code converter